解释 PDMS 弹性性质测量中的离散性：测试方法与固化协议的影响
软凝聚态物质
2024-09-18 v2
摘要
机械性质测量的准确性对于精密工程以及探究组成-性质关系至关重要。传统的机械测试方法，如单轴拉伸、压缩和纳米压痕，对于最初为其开发的坚硬材料可提供高度可重复且可靠的结果。然而，当将其应用于软体与生物材料的表征时，情况并非如此，且相似材料所报道的性质离散性极大。聚二甲基硅氧烷（PDMS）通常从 Dow 公司以 SYLGARD 184 的商品名获得，是一种无处不在的此类材料，在过去几十年中对于生物相容性微流控器件与柔性电子器件的快速发展不可或缺。然而，对于相似的化学组成，该材料报道的剪切模量跨越了 2 个数量级。利用近年来对 SYLGARD 184 机械性质的日益关注，我们结合了使用 9 种机械测试方法获得的已发表与全新实验数据。随后，统计分析阐明了测试方法本身引起的显著偏差，并将该偏差与固化协议对机械性质的影响区分开来。因此，本研究的目标有双重：(i) 提供对影响该特定材料所报道性质的不同因素的定量理解，(ii) 作为警示。随着力学领域研究人员努力量化日益复杂的软体与生物材料的性质，对 PDMS 标准化测量的趋同是必要的第一步。
引用
@article{arxiv.2404.16960,
title = {Explaining the spread in measurement of PDMS elastic properties: influence of test method and curing protocol},
author = {Hannah Varner and Tal Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16960},
year = {2024}
}